(57)【要約】【課題】容器の内径にかかわらず、液体を容器に迅速かつ確実に注入できるようにする。【解決手段】注入筒１１１は、その下端１１１Ａに開口１１１Ａｂが形成されている。整流筒１４１は、注入筒１１１の内側に配置される空気抜き管１３２での下方側の端部に設けられて開口１１１Ａｂに対向するよう配置される。調整部１５１の雄ネジ筒１５２を操作して空気抜き管１３２をその長手方向に動かし、注入筒１１１の開口と整流筒１４１との間の離間距離Ｐを変化させると、注入筒１１１の開口１１１Ａｂから噴出される液体Ｑの流下方向が変わる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端部に開口を有し、前記第１端部の側から容器のボトルネック部に挿入され、前記開口から液体が噴出される注入筒と、
前記注入筒の内側に配置される長尺体の前記開口側の端部に設けられて前記開口に対向するよう配置され、前記開口から噴出される液体の流下方向を変える整流体と、
前記長尺体をその長手方向に動かして、前記注入筒の開口と前記整流部との間の離間距離を変化させる調整部と、
を備える液体注入装置。
【請求項２】
前記注入筒の第２端部は、閉じられており、
前記長尺体は、前記第２端部を貫通し、
前記調整部は、前記第２端部から突出した前記長尺体の端部に設けられる、
請求項１記載の液体注入装置。
【請求項３】
前記整流体及び前記長尺体を経由して前記容器内の空気を排出する排気部を更に備える、
請求項１又は２記載の液体注入装置。
【請求項４】
前記注入筒の外周に配置され、前記注入筒の長手方向に移動でき、前記注入筒が前記容器のボトルネック部に挿入された際に前記ボトルネック部の口部に接触するストッパを更に備える、
請求項１から３のいずれか一に記載の液体注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を容器に注入するための液体注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、液体充填バルブの発明が開示されている。この発明は、同文献の要約に記載されているように、「ガラス瓶やプラスチックボトル等の容器に飲料用液体等を充填する、液体充填バルブに関」するものであって、「充填タンクに固定された上方外筒と、昇降可能な中間内筒と、中間内筒に接続された充填パイプと、充填パイプ内を貫通する空気抜きパイプと、空気抜きパイプに装着されたチップとをそなえ、充填パイプとチップとの間に液体供給口が設けられた液体充填バルブにおいて、中間内筒に上方外筒と連通する液体流入口を設けるとともに、空気抜きパイプ下端の水平方向の対向する位置に空気抜き穴を設け、且つ、上記液体供給口が、空気抜き穴を通る空気流の軸線に対して線対称となるように２か所に設けるように構成する」ことで、「充填工程において容器内に生じる液体の流れをなるべく均等にして、作業時間を低減できるようにする」ようにしたものである。
【０００３】
特許文献１の段落００２２には、「空気抜き穴４は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、空気抜きパイプ７の内部と連通するように形成されており、これにより液体充填作業時には、容器２０内の空気は、この空気抜き穴４から空気抜きパイプ７を介してタンク３０内に排出されるようになっているのである。液体供給口９ａは、上記空気抜き穴４に対して位相が略９０°ずれた位置に形成されており、図２（ａ），（ｃ）に示すように、空気抜き穴４を通る空気流の軸線に対して線対称となるように、チップ９の２か所を切り欠くことにより形成されている。そして、これにより、図２（ａ）に示すような液体充填作業時には、タンク３０内からの液体は、図中左右方向に対象に容器２０内に流入するようになっている。」との記載がある。そして、同文献の段落００２６には、「中間内筒２が上昇すると、チップ９が充填パイプ１０から突出して、液体供給口９ａが容器２０内に露出する。これにより、タンク３０内の液体は充填パイプ１０の下端より液体供給口９ａを通って、図２（ａ）の矢印イ方向に流出するのである。このとき、容器２０内の空気は、図２（ｂ）の矢印ロ方向より空気抜きパイプ７を通って、充填タンク３０の上方に排出される。」との記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１５２１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の液体充填バルブを用いて様々な形状の容器に液体を充填する場合、容器２０の口部からボトルネック部にかけての内壁に沿うように液体を噴出させることが難しく、それゆえに、以下のような問題が生ずる。
【０００６】
例えば、容器２０の内径が小さい場合、液体充填バルブの液体供給口９ａから吐出された液体が容器２０の内壁に略直角にぶつかり、液体が上下方向に分散して空気抜き穴４を塞いで、液体が空気抜きパイプ７に入り込む（いわゆる「噴き戻り」が発生する）おそれがある。
【０００７】
また、容器２０の内径が大きい場合、液体充填バルブの液体供給口９ａから吐出された液体は、容器２０の内壁に届く前に容器２０の底部に到達し、容器２０内に溜まる液体が泡立ってしまい、この泡が空気抜き穴４を塞いで、容器２０の容器口２０Ａとパッキン１６との間から泡が噴き出してしまうおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、容器の内径にかかわらず、液体を容器に迅速かつ確実に注入できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の液体注入装置は、第１端部に開口を有し、前記第１端部の側から容器のボトルネック部に挿入され、前記開口から液体が噴出される注入筒と、前記注入筒の内側に配置される長尺体の前記開口側の端部に設けられて前記開口に対向するよう配置され、前記開口から噴出される液体の流下方向を変える整流体と、前記長尺体をその長手方向に動かして、前記注入筒の開口と前記整流部との間の離間距離を変化させる調整部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、整流筒を上下方向に動かすことにより、注入筒の開口１１１から噴出する液体の噴出速度及び流下方向を調整することができ、したがって、容器の内径にかかわらず、液体を容器に迅速かつ確実に注入できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】液体注入装置の外観を模式的に示した図である。
【図２】液体注入装置の内部構造を示す模式図である。
【図３】ボトルネック部の内径が小さい容器に液体が注入されている状態の液体注入装置及び容器の断面図である。
【図４】図３の一部拡大図である。
【図５】ボトルネック部の内径が大きい容器に液体が注入されている状態の液体注入装置及び容器の断面図である。
【図６】図５の一部拡大図である。
【図７】ボトルネック部が短い容器に液体が注入されている状態の液体注入装置及び容器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の一形態を、図１ないし図７に基づいて説明する。図１は、液体注入装置１０１の外観を模式的に示した図である。図２は、液体注入装置１０１の内部構造を示す模式図である。液体注入装置１０１は、ウォッシャタンク等の容器２０１（図３参照）に液体Ｑ（例えば、洗浄液）を注入するために用いられるものである。
【００１３】
液体注入装置１０１は、注入筒１１１と、液体供給筒１２１と、長尺体としての空気抜き管１３２と、整流体としての整流筒１４１と、調整部１５１とを有する。
【００１４】
注入筒１１１は、液体Ｑを容器２０１に注入する際に容器２０１の本体部２０２（図３参照）から延びるボトルネック部２０３（図３参照）に挿入される部分であり、上下方向に延びる円筒形状をなしている。注入筒１１１の下端１１１Ａ（第１端部）には、開口１１１Ａｂが形成されている。注入筒１１１の上端１１１Ｂ（第２端部）は、閉じられている。注入筒１１１の外周面には、雄ネジ部１１２が形成されている。この雄ネジ部１１２には、ストッパ１１３が取付けられる。ストッパ１１３は、リング状をなしていて、内周面に雌ネジ部（図示せず）を有する。ストッパ１１３の雌ネジ部が雄ネジ部１１２に螺合することで、ストッパ１１３は、注入筒１１１の外周に配置される。ストッパ１１３は、注入筒１１１の周回り方向Ｒ１に回されることで、上下方向（注入筒１１１の長手方向）に移動できる。
【００１５】
液体供給筒１２１は、注入筒１１１の上部の外周面から注入筒１１１と交差する方向に延びており、注入筒１１１に連通している。液体供給筒１２１は、液体Ｑを供給する供給タンク（図示せず）に連結されている。この供給タンクでは、操作に応じて、液体Ｑの供給及びその停止ができるようになっている。液体供給筒１２１に供給された液体Ｑは、注入筒１１１に流れ込み、注入筒１１１の下端１１１Ａから噴出する。液体供給筒１２１と注入筒１１１とは、液体Ｑの流路Ｌを構成する。
【００１６】
空気抜き管１３２は、注入筒１１１よりも径が細い長尺のパイプである。空気抜き管１３２の両端部は、開口している。空気抜き管１３２は、注入筒１１１の内側に位置付けられており、その中腹部分を注入筒１１１内に配置させて、注入筒１１１と同軸上に位置付けられる。空気抜き管１３２の上端部は、注入筒１１１の上端１１１Ｂを貫通して上方に突出している。ここで、注入筒１１１の上端１１１Ｂには、この上端１１１Ｂと空気抜き管１３２との隙間をシールするシール部材１１１Ｃが設けられる。空気抜き管１３２の下端部は、注入筒１１１の下端１１１Ａよりも下方に突出し、そこには整流筒１４１が接続されている。空気抜き管１３２は、注入筒１１１の長手方向（上下方向、空気抜き管１３２自身の長手方向）に動くことができる。このとき、空気抜き管１３２はシール部材１１１Ｃに対して摺動するが、シール部材１１１Ｃによって注入筒１１１の上端１１１Ｂからの液体Ｑの漏れ出しが防がれる。
【００１７】
整流筒１４１は、外観上、円錐台の上面から鈍角円錐が突出して側面視にて将棋駒のような左右対称の五角形状に見える立体形状をなしている。整流筒１４１は、下方に開く椀状をなしていて、内部に第２筒内空間１４１Ｂが形成されている。整流筒１４１は、その頂部１４１Ａを空気抜き管１３２の下端部に接続されて、注入筒１１１の下端１１１Ａの開口１１１Ａｂに対向するよう配置されている。この頂部１４１Ａにおいて、整流筒１４１の第２筒内空間１４１Ｂと空気抜き管１３２の第１筒内空間１３２Ａとが連通している。空気抜き管１３２の第１筒内空間１３２Ａと整流筒１４１内に形成される第２筒内空間１４１Ｂとは、容器２０１に注入された液体Ｑによって容器２０１から押し出される空気を排出する、排気部１３１を構成する。
【００１８】
整流筒１４１における円錐台状部分の外周面１４２は、空気抜き管１３２に向かうにつれて窄まるテーパ状をなしている。整流筒１４１における鈍角円錐状部分のテーパ面（段面１４３）は、外周面１４２の上端からこの外周面１４２と異なる傾斜角度で空気抜き管１３２の外周面に向かって延びている。注入筒１１１の下端１１１Ａか噴出した液体Ｑは、外周面１４２や段面１４３に干渉されて、流下方向が変わる。ここで、本実施の形態の整流筒１４１では、注入筒１１１の下端１１１Ａの内側縁１１１Ａａから注入筒１１１の軸線と平行に延ばした仮想延長線Ｍ上に段面１４３が位置している。しかしながら、整流筒１４１の形状はそれに限られることなく、例えば、外周面１４２が仮想延長線Ｍ上に位置するような形状にしても良い。
【００１９】
調整部１５１は、雄ネジ筒１５２と、雌ネジ筒１５３とにより構成される。雄ネジ筒１５２は、その外周に雄ネジ溝が形成されている短筒であって、注入筒１１１の上端１１１Ｂから注入筒１１１と同軸に上方に延びている。なお、雄ネジ筒１５２の径と注入筒１１１の径とは、同じであっても良いし、異なっていても良い。雌ネジ筒１５３は、その内周面に雌ネジ溝が形成されていて雄ネジ筒１５２に螺合する短筒である。雌ネジ筒１５３は、空気抜き管１３２において注入筒１１１の上端１１１Ｂ（第２端部）から突出した上端部１３２Ｂ（整流筒１４１とは反対側の端部）に固定されている。
【００２０】
調整部１５１について、雌ネジ筒１５３が雄ネジ筒１５２の周回り方向Ｒ２に回ることにより、雌ネジ筒１５３が排気部１３１とともに上下方向に移動する。雌ネジ筒１５３が上下方向に動くと、これに伴って空気抜き管１３２及び整流筒１４１も動き、整流筒１４１が、注入筒１１１の下端１１１Ａの開口１１１Ａｂに対して近接離反する。これにより、注入筒１１１の下端１１１Ａと整流筒１４１の段面１４３（又は外周面１４２）との離間距離Ｐが変化する。ここで、図２に示すような空気孔１５４を雌ネジ筒１５３に設けて、雄ネジ筒１５２と雌ネジ筒１５３との間に位置する空気がクッションのように作用して雌ネジ筒１５３が動かしにくくなることを防ぐこともできる。
【００２１】
上記のように構成される液体注入装置１０１を用いて容器２０１に液体Ｑを注入する作業について、以下に述べる。
【００２２】
図３は、ボトルネック部２０３の内径が小さい容器２０１に液体が注入されている状態の液体注入装置１０１及び容器２０１の断面図である。図４は、図３の一部拡大図である。作業者は、供給タンク（図示せず）からの液体Ｑの供給を停止させた状態で、ストッパ１１３を回して注入筒１１１でのストッパ１１３の上下位置を調整し、注入筒１１１の下端１１１Ａ（第１端部）側から容器２０１のボトルネック部２０３の口部２０４に挿入する。ここで、ストッパ１１３が容器２０１のボトルネック部２０３の口部２０４に接すると、注入筒１１１はそれ以上、ボトルネック部２０３に入らなくなる。続いて、作業者は、調整部１５１の雌ネジ筒１５３を回転して整流筒１４１を上下方向に動かし、注入筒１１１の下端１１１Ａと整流筒１４１の段面１４３（又は外周面１４２）との離間距離Ｐを変化させる。その後、作業者は、供給タンク（図示せず）を操作して液体Ｑの供給を開始する。所望の量だけ容器２０１の本体部２０２に液体Ｑが溜まった後、作業者は、供給タンクを操作して液体Ｑの供給を停止して、注入筒１１１をボトルネック部２０３から離脱させる。
【００２３】
ここで、容器２０１のボトルネック部２０３の内径が小さい場合について考える。この場合、作業者は、雌ネジ筒１５３を動かして離間距離Ｐを大きくする（このときの距離を、図３及び図４において符号Ｐ１で示す）。これにより、注入筒１１１の下端１１１Ａから段面１４３、外周面１４２を経て容器２０１の本体部２０２に注入される液体Ｑの噴出速度は上がらず、液体Ｑは、図４に示すように鉛直方向（水平面に対して直交する方向）に近い軌跡で流下してボトルネック部２０３の内壁に沿うよう流下して、本体部２０２内に溜まる。このようにして、液体Ｑがボトルネック部２０３の内壁に略垂直に衝突することが防がれる。また、本体部２０２内に溜まっていた空気は、図３及び図４中に矢印Ａで示すように整流筒１４１の第２筒内空間１４１Ｂに入り込み、空気抜き管１３２の第１筒内空間１３２Ａを通過して、容器２０１の外部に逃げる。
【００２４】
図５は、ボトルネック部２０３の内径が大きい容器２０１に液体が注入されている状態の液体注入装置１０１及び容器２０１の断面図である。図６は、図５の一部拡大図である。一方、容器２０１のボトルネック部２０３の内径が大きい場合、作業者は、調整部１５１の雌ネジ筒１５３を動かして、離間距離Ｐを小さくする（このときの距離を、図５及び図６において符号Ｐ２で示す）。離間距離Ｐが狭まっているために、注入筒１１１の下端１１１Ａと整流筒１４１との隙間を通過する液体Ｑの噴出速度は上昇し、液体Ｑは、図６に示すようにボトルネック部２０３の内壁に向かうよう略水平に放射状に広がってボトルネック部２０３の内壁に沿う軌跡で流下した後に、本体部２０２内に溜まる。このようにして、液体Ｑが内壁に沿わずに容器２０１の本体部２０２内に溜まることによる液体Ｑの泡立ちが生じなくなる。また、本体部２０２内に溜まっていた空気は、図５及び図６中に矢印Ａで示すように整流筒１４１の第２筒内空間１４１Ｂに入り込み、空気抜き管１３２の第１筒内空間１３２Ａを通過して、容器２０１の外部に逃げる。
【００２５】
図３〜図６に基づいて述べたように、本実施の形態の液体注入装置１０１では、整流筒１４１を上下方向に動かすことにより、注入筒１１１の開口１１１Ａｂから噴出する液体Ｑの噴出速度及び流下方向を調整することができる。このため、容器２０１の内径にかかわらず、液体Ｑを容器２０１に迅速かつ確実に注入できるようになる。さらに、本実施の形態の液体注入装置１０１では、排気部１３１によって、液体Ｑの注入の際に容器２０１内の空気を排出されるので、液体の噴き戻り等が生じずに急速な液体注入が可能になる。
【００２６】
図７は、ボトルネック部２０３が短い容器２０１に液体が注入されている状態の液体注入装置１０１及び容器２０１の断面図である。作業者は、本実施の形態の液体注入装置１０１を用いてボトルネック部２０３が短い容器２０１に対しても液体Ｑを注入する場合、図７に示すようにストッパ１１３を回して下方に動かして、注入筒１１１でのストッパ１１３よりも下方の突出長を短くし、注入筒１１１の下端を容器２０１のボトルネック部２０３の口部２０４から挿入する。これにより、注入筒１１１の下端１１１Ａの高さ位置を、容器２０１の本体部２０２の高さ位置よりも上方でボトルネック部２０３と同等の高さ位置として、注入筒１１１から流下する液体Ｑをボトルネック部２０３の内壁に近づけ、液体Ｑの泡立ちを抑えることができ、迅速かつ確実な液体注入が実現される。
【００２７】
また、本実施の形態の液体注入装置１０１を用いてボトルネック部２０３が長い容器２０１に対して液体Ｑを注入する場合、ストッパ１１３を回して上方に動かして、注入筒１１１でのストッパ１１３よりも下方の突出長を長くした上で、上記と同様の作業を行えば良い。
【００２８】
このように、本実施の形態の液体注入装置１０１では、ストッパ１１３を上下移動させることにより、ボトルネック部２０３の長さが異なる容器２０１に対しても、泡立ちが押さえられるような最適な高さ位置に注入筒１１１の下端１１１Ａや整流筒１４１を位置付けて、噴き戻りを生じさせずに迅速かつ確実な液体注入を実現できる。
【００２９】
なお、上記に述べた液体注入装置１０１では、調整部１５１が、注入筒１１１の外部に配置されているが、整流筒１４１を上下移動させるための機構を注入筒１１１の内部に設けるようにしても良い。例えば、注入筒１１１内に位置する空気抜き管１３２の中腹部分に磁石を取り付け、別の磁力によってこの磁石を注入筒１１１の外部から動かすようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１０１      液体注入装置
１１１      注入筒
１１１Ａ    注入筒の下端（第１端部）
１１１Ａｂ  開口
１１１Ｂ    注入筒の上端（第２端部）
１１３      ストッパ
１３１      排気部
１３２      空気抜き管（長尺体）
１３２Ｂ    空気抜き管の上端部
１４１      整流筒（整流体）
１５１      調整部
２０１      容器
２０３      ボトルネック部
２０４      口部
Ｐ          離間距離
Ｑ          液体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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